广深铁路石龙北钢梁导梁拖拉方案计算书.docx
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广深铁路石龙北钢梁导梁拖拉方案计算书
广深铁路石龙北
钢
桁
梁
导
梁
拖
拉
架
设
计
算
书
二00六年八月八日
目录
第一部分拖拉方案计算
一、计算依据
1、铁道第四勘察设计院70.9m双线栓焊下承桁架设计图-图号肆桥设(2005)0045。
2、国标GB50017-2003及建筑规范JGJ99-98。
3、《铁路桥梁钢结构设计规范》TB10002.2-99。
4、广深铁路石龙北钢梁导梁拖拉方案图
(一)~(四)
二、计算假定
1、将钢桁梁简化成单片桁架梁进行计算,铁路纵横梁桥面系等荷载均分到两片桁架上。
2、滑道设置在桁架节点下,进行交替进行,计算时按支点进行计算。
3、导梁利用钢梁杆件拼装。
3、钢桁梁按桁架用SAP2000进行计算。
三、荷载
(一)每孔钢梁自重
1、主桁重:
3065KN,
2、连接系重:
699KN,
3、桥面系重:
1801KN,
4、高强螺栓重:
257KN。
合计:
5822KN。
(二)钢梁每延米/桁自重
Q0=5822/2/72=40.43KN/m
计算时,考虑两片桁架滑动支点不能同步均匀受力,每片桁架按超载20%验算杆件受力。
则计算荷载为
Q1=40.43×1.2=48.5KN/m
(三)、导梁荷载
导梁荷载按Q2=20KN/m计。
四、施工步骤
施工步骤详见导梁拖拉架设步骤图
(一)~(四)。
五、钢梁杆件受力计算工况
1、工况1:
步骤三中,钢梁前支点拖拉至5#墩顶滑道时,其计算模型简图如下:
2、工况2:
步骤四中,钢梁增加两个节间后前拉到最大伸臂时,其计算模型简图如下:
3、工况3:
步骤四中,导梁前点达到6#墩并支撑,其计算模型简图如下:
4、工况4:
步骤五中,导梁前点达到6#墩并支撑,其计算模型简图如下:
5、工况5:
步骤七中,计算模型见下图。
6、工况6:
步骤八中,计算模型见下图。
7、工况7:
步骤十中,计算模型见下图。
8、工况8:
步骤十二中,计算模型见下图。
9、工况9:
步骤十三中,计算模型见下图。
10、工况10:
步骤十五中,计算模型见下图。
11、工况11:
步骤十七中,计算模型见下图。
六、各工况计算模型及杆件编号
1、模型桁架计算图
计算模型根据实际杆件间的连接情况,进行设置节点间的约束。
2、工况1杆件编号
3、工况2~6杆件编号
4、工况7~11杆件编号
七、钢梁各工况最大挠度及支点反力计算
1、工况1
(1)、前端挠度
f=-0.16m
(2)、支点反力
R1=3257KN,R2=922KN
该工况下各杆件应力均较小,杆件力详见汇总表。
杆件力见汇总表
2、工况2
(1)、前端挠度
f=-0.287m
(2)、支点反力
R1=4182KN,R2=951.1KN,R3=453KN
该工况下前支点反力较大,其附近斜杆133、134杆件应力比较大,杆件力详见汇总表。
3、工况3
(1)、前端挠度跨中最大
f=-0.03m
(2)、支点反力
R1=484KN,R2=2676KN,R3=2426KN
该工况下杆件应力较为正常,杆件力详见汇总表。
4、工况4
(1)、前端挠度跨中最大
f=-0.060m
(2)、支点反力
R1=806KN,R2=3002KN,R3=1777KN
该工况下杆件应力较为正常,杆件力详见汇总表。
5、工况5
(1)、前端挠度
f=0.04m
(2)、支点反力
R1=1520KN,R2=2524KN,R3=1524KN
该工况下杆件应力较为正常,杆件力详见汇总表。
6、工况6
(1)、前端挠度
f=-0.08m
(2)、支点反力
R1=2331KN,R2=3255KN
该工况下除杆件156单元应力略微稍大外,其余各杆件应力比较小,杆件力详见汇总表。
7、工况7
(1)、最大挠度
f=-0.147m
(2)、支点反力
R1=3302KN,R2=3259KN,R3=1115KN
该工况下除杆件156单元应力略微稍大外,其余各杆件应力比较小,杆件力详见汇总表。
8、工况8
(1)、最大挠度
f=-0.269m
(2)、支点反力
R1=4405KN,R2=2472KN,R3=799KN
该工况下除杆件156单元及中支点处杆件129、125、133、134单元处应力略微稍大外,其余各杆件应力比较小,杆件力详见汇总表。
9、工况9
(1)、最大挠度
f=-0.065m
(2)、支点反力
R1=625KN,R2=4242KN,R3=2909KN
该工况下除杆件中支点处杆件110、113、117、118单元处应力略微稍大外,其余各杆件应力比较小,杆件力详见汇总表。
10、工况10
(1)、最大挠度
f=-0.027m
(2)、支点反力
R1=1238KN,R2=4375KN,R3=2064KN
该工况下除钢梁连接处84、89单元应力略微稍大外,其余各杆件应力比较小,杆件力详见汇总表。
11、工况11
(1)、最大挠度
f=-0.032m
(2)、支点反力
R1=20441KN,R2=4243KN,R3=1389KN
该工况下各杆件应力比较小,杆件力详见汇总表。
八、各工况下杆件力及应力汇总表
(一)、杆件计算结果汇总表
根据各杆件的轴力N,弯矩M及剪力安装国标GB50017-2003及建筑规范JGJ99-98相应公式进行稳定性验算。
计算中考虑了压杆稳定后的应力,然后与计算Q345拉压强度f=250MPa和抗减强度fv=145MPa的综合应力比例系数。
将各工况对应下各杆件轴力及应力比例系数列于下表,并将找出各杆件最大综合应力系数。
单元编号
工况1
工况2
工况3
工况4
工况5
工况6
工况7
工况8
工况9
工况10
工况11
最大
最不利
轴力
综合应力系数
轴力
综合应力系数
轴力
综合应力系数
轴力
综合应力系数
轴力
综合应力系数
轴力
综合应力系数
轴力
综合应力系数
轴力
综合应力系数
轴力
综合应力系数
轴力
综合应力系数
轴力
综合应力系数
综合应力系数
轴力KN
1
0
0.01
0
0.01
0
0.01
0
0.01
0
0.01
0.01
0
2
-1155
0.10
-816
0.08
121
0.02
121
0.02
-1494
0.13
0.13
-1494
3
170
0.03
175
0.03
187
0.04
187
0.04
166
0.03
0.04
187
4
595
0.17
418
0.14
-68
0.10
-68
0.10
771
0.20
0.20
771
5
-70
0.03
-77
0.03
-98
0.04
-98
0.04
-62
0.02
0.04
-98
6
-1041
0.10
-702
0.07
236
0.03
236
0.03
-1381
0.12
0.12
-1381
7
329
0.06
332
0.06
340
0.07
340
0.07
326
0.06
0.07
340
8
-107
0.04
-106
0.04
-100
0.04
-101
0.04
-109
0.04
0.04
-109
9
643
0.09
302
0.05
-640
0.14
-634
0.13
985
0.13
0.14
985
10
-895
0.12
-535
0.07
458
0.04
454
0.07
-1254
0.16
0.16
-1254
11
3
0.00
3
0.00
0
0.00
-11
0.01
4
0.00
0.01
-11
12
532
0.08
192
0.04
-749
0.16
-742
0.15
873
0.11
0.16
-749
13
187
0.04
185
0.04
181
0.04
181
0.04
189
0.04
0.04
189
14
614
0.17
433
0.15
-67
0.10
-67
0.10
795
0.21
0.21
795
15
-356
0.09
-19
0.02
912
0.10
-1453
0.32
-693
0.16
0.32
-1453
16
-255
0.07
88
0.02
1037
0.12
-1361
0.30
-599
0.14
0.30
-1361
17
-895
0.12
-535
0.07
458
0.04
454
0.07
-1254
0.16
0.16
-1254
18
614
0.17
433
0.14
-67
0.08
-67
0.08
795
0.21
0.21
795
19
595
0.18
418
0.15
-68
0.10
-68
0.10
771
0.21
0.21
771
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